Définition
Fusion partielle
La fusion partielle est un processus géologique au cours duquel seulement une partie d'une roche solide fond pour former un magma, laissant derrière un résidu solide appelé péridotite.
Magma
Un magma est une roche en fusion contenant des gaz dissous, qui se forme par la fusion partielle d'une roche sous des conditions spécifiques de température et de pression.
Péridotite
La péridotite est une roche ignée ultramafique constituant principalement le manteau terrestre, et elle est souvent laissée en résidu lors de la fusion partielle.
Définition et Présentation de la Fusion Partielle
La fusion partielle est un phénomène qui se produit à des profondeurs considérables sous la surface terrestre, généralement dans le manteau supérieur. Elle résulte de l'augmentation de température, de la diminution de pression, ou de l'ajout de fluids volatils qui permettent à certains minéraux de fusionner alors que d'autres restent solides. Cette fusion hétérogène conduit à la formation de magmas, qui migrent ensuite vers la surface pour donner naissance à diverses formations géologiques, telles que les chaînes de volcans et les dorsales océaniques.
Les Paramètres de la Fusion Partielle
Les principaux paramètres influençant la fusion partielle sont la température, la pression, et la composition chimique des roches sources et des fluides présents. La température et la pression déterminent notamment les conditions de stabilité des différents minéraux. Dans le manteau terrestre, l'augmentation de température ou la diminution de pression peuvent provoquer la fusion des minéraux les plus fusibles, entraînant la production de magma. La composition des roches, en termes de minéraux et de présence de volatiles comme l'eau et le CO2, influence également le point de fusion et la quantité de magma produit.
Limites de la Fusion Partielle
La fusion partielle est limitée par le fait qu'elle ne concerne qu'une partie des minéraux constituant une roche. Les autres minéraux, plus réfractaires, restent solides. Cette limitation a un impact sur la composition chimique du magma produit, généralement plus pauvre en éléments réfractaires. De plus, la fusion partielle peut aussi être restreinte par la quantité de chaleur disponible et par la cinétique du processus qui peut empêcher l'atteinte du degré de fusion nécessaire à la migration du magma.
Conditions Nécessaires pour la Fusion Partielle
Pour que la fusion partielle se produise, des conditions spécifiques de température et de pression sont requises. Typiquement, une augmentation de température, souvent due à une remontée adiabatique du manteau, ou une diminution de pression, comme on le trouve aux dorsales océaniques, sont des scénarios propices. L'ajout de fluides volatils, qui abaissent le point de fusion, est une autre condition favorisant la fusion partielle dans les zones de subduction, où l'eau libérée par les plaques en subduction joue un rôle crucial.
Mécanismes de la Fusion Partielle
Les mécanismes de fusion partielle impliquent la transformation thermique et mécanique des roches. Lorsque la température augmente ou la pression diminue au-delà du point de fusion de certains minéraux, ces derniers commencent à fondre, libérant un liquide silicaté. Ce magma initial a tendance à être riche en éléments incompatibles, qui ne s'incorporent pas facilement dans les réseaux cristallins des minéraux restants. Au fur et à mesure de la fusion, le liquide magmatique s'enrichit en éléments légers et volatils, facilitant sa migration à travers la lithosphère. La fusion partielle peut aussi être facilitée par des mécanismes de convection et d'étirement tectonique qui aident à la remontée du magma.
A retenir :
La fusion partielle est un processus fondamental dans la formation des magmas et par conséquent des roches ignées. Elle résulte de conditions spécifiques de température, de pression, et de composition chimique, et est limitée par ces mêmes paramètres. Seuls certains minéraux fondent, conduisant à un magma dont la composition est différente de celle de la roche mère. Les mécanismes de fusion partielle incluent le chauffage, la décompression et l'ajout de volatiles, chacun affectant la quantité et la nature du magma produit. Comprendre ce processus est essentiel pour l'étude des phénomènes volcaniques et de la dynamique du manteau terrestre.
